SDN EPC NETWORK-BASED BILLING IMPLEMENTATION METHOD, SYSTEM AND STORAGE MEDIUM

23-10-2014 дата публикации
Номер:
WO2014169877A1
Принадлежит: 中兴通讯股份有限公司
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Номер заявки: CN79-07-201425
Дата заявки: 20-05-2014

[1]

基于 SDN EPC网络的计费实现方法、 系统与存储介质 技术领域

[2]

本发明涉及通信计费技术, 具体涉及一种基于软件定义网络(SDN, Software Defined Network )与演进分组核心网 (EPC, Evolved Packet Core ) 的计费实现方法、 系统与计算机存储介质。 背景技术

[3]

安全有效地实现用户的通信计费一直是各大运营商面对的问题。 现有 技术 EPC网络对用户的通信费用进行计费时, 分组数据网关( PGW, PDN Gateway )和服务网关 ( SGW, Serving Gateway )作为 EPC网络中的转发 面设备, 均集成有计费触发功能(CTF, Charging Trigger Function ), 计费 数据功能(CDF, Charging Data Function ) 以及计费网关 (CGF, Charging Gateway Function )功能, 利用这些功能能够完成计费信息的搜集与信用控 制, 进而可靠地实现对用户的离线计费或在线计费。

[4]

综上所述, EPC网络中的 PGW与 SGW除具有转发面设备的本质功能、 转发功能之外, 还具有逻辑控制功能、 用以控制与计费相关的操作。 如此 便使得 EPC 网络中的转发面设备负荷过大、 负担过重。 且 EPC本身引入 了多项新技术、 如分流技术, 这些引入的新技术虽然可使网络功能更全面, 但在 EPC网络中可靠地应用这些技术之前,需对引入新技术的 EPC网络进 行测试及部署且测试及部署周期过长, 造价也比较昂贵。

[5]

网络交换模型 Open Flow协议通过将网络实体划分为控制面设备与转 发面设备实现了控制与转发的完全分离。 其中, 所述控制面设备用于下发 逻辑控制到转发面设备, 以指示转发面设备的行为; 所述转发面设备根据 所述控制面设备下发的流表中记载的指示, 转发数据流到某个物理端口或 逻辑单元。 SDN作为 Open Flow协议的演进, 除了继承有 Open Flow协议 的上述优势之外, 还可以通过釆用软件编程技术在控制面设备上实现复杂 的网络应用, 而转发面设备无需作出适应性改动, 只需执行控制面设备下 发的逻辑控制即可。 同时, 由于 SDN的控制面设备可釆用通用服务器与通 用操作系统相结合的方式、 也可釆用通用的软件编程工具或釆用便于移植 及便于理解的脚本编程语言如 Python等来实现,所以使得 SDN网络对新技 术的支持变得非常简单, 也就是 SDN网络通用性更高、 兼容性更强, 进而 大大缩短了引入新技术的 SDN网络的部署周期。

[6]

结合 SDN网络与 EPC网络的各自特点,同时考虑到未来网络的多样性 及多功能性, 迫切需要一种基于软件定义核心网 SDN EPC网络的计费实现 方法。 发明内容

[7]

为解决现有存在的技术问题, 本发明实施例在于提供一种基于 SDN EPC 网络的计费实现方法、 系统与计算机存储介质, 适应了新一代移动通 信网络的控制与转发完全分离的需求, 且通用性较高、 移植性较高。

[8]

本发明实施例的技术方案是这样实现的:

[9]

本发明实施例提供的一种基于软件定义核心网 SDN EPC网络的计费实 现方法, 所述方法包括:

[10]

控制器接收计费规则发生器发送的计费规则, 并绑定自身的流表与所 述计费规则的对应关系;

[11]

所述控制器对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置, 并将设置后 的流表发送至通用网关 UGW;

[12]

所述控制器接收到所述 UGW上报的基于所述流表的业务占用的流量 和 /或占用时长的统计结果, 并依据所述统计结果及所述流表的计费规则, 对业务进行计费。 上述方案中, 在所述控制器将设置后的流表发送至通用网关 UGW之 后, 所述方法还包括:

[13]

所述 UGW依据所接收到的流表及其计费方式,对业务数据占用的流量 或时长进行统计, 并将统计结果上报至所述控制器;

[14]

其中, 所述计费规则包括所述计费方式。

[15]

上述方案中, 所述计费方式包括: 基于流量的计费和 /或基于时长的计 费。

[16]

上述方案中, 对于基于流量的计费,

[17]

将所述控制器向所述 UGW发送的流表设置有净荷计数器表项,并设置 操作指示表项为: 指示 UGW统计数据包净荷的数量;

[18]

所述 UGW利用所述净荷计数器,对数据包净荷的数量进行统计; 当所 述控制器监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足设置的触发条件 时, 发送请求 UGW上报统计结果的消息至所述 UGW, 所述 UGW接收到 所述消息, 上报统计到的数据包净荷的数量至所述控制器;

[19]

所述控制器依据所述统计结果, 计算业务数据的流量使用情况。

[20]

上述方案中, 对于基于流量的计费,

[21]

将所述控制器向所述 UGW发送的流表设置操作指示表项为: 指示 UGW启动 UGW自身的计数器对业务数据包的数量进行统计;

[22]

所述 UGW利用自身的计数器对业务流中的数据包的数量进行统计;所 述控制器监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足设置的触发条件 时, 发送请求 UGW上报统计结果的消息至所述 UGW, 所述 UGW接收到 所述消息, 上报统计到的数据包的数量至所述控制器;

[23]

所述控制器依据所述统计结果, 计算业务数据的流量使用情况。

[24]

上述方案中, 对于基于流量的计费,

[25]

将所述控制器向 UGW发送的流表设置有定时器或流量门限值表项,以 及设置操作指示表项为:指示 UGW启动流表中设置的净荷计数器对数据包 净荷的数量进行统计、或指示 UGW启动 UGW自身的计数器对数据包的数 量进行统计;

[26]

所述 UGW启动所述定时器开始计时,并启动所述净荷计数器对数据包 净荷的数量进行统计、 或启动自身的计数器对数据包的数量进行统计; 所述 UGW监测所述定时器的定时时间到来时、或所述流量门限值到来 时, 将统计到的数据包净荷的数量或数据包的数量上报给所述控制器; 所述控制器依据所述 UGW上报的统计结果,计算业务数据的流量使用 情况。

[27]

上述方案中, 对于基于时长的计费,

[28]

将控制器向 UGW发送的流表设置有时长计时器表项、监控定时器的表 项, 以及设置操作指示表项为:指示所述 UGW将数据包到达流表的时刻作 为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启动所述监控 定时器;

[29]

所述 UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始 时刻, 并启动所述时长计时器开始计时, 并在数据包完整接收后启动所述 监控定时器; 所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时, 所述时长计时器结束计时;

[30]

所述控制器监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足设置的触发 条件时,发送请求 UGW上报统计结果的消息,所述 UGW接收到所述消息, 将所述时长计数器统计的数据包的传输时长上报给控制器;根据所述 UGW 上报的统计结果, 控制器计算业务数据的使用时长。

[31]

上述方案中, 对于基于时长的计费,

[32]

将控制器向 UGW发送的流表设置有定时器表项、时长计时器表项、监 控定时器表项, 以及设置操作指示表项为:指示所述 UGW将数据包到达流 表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启 动所述监控定时器;

[33]

所述 UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始 时刻, 并在数据包完整接收后启动所述监控定时器; 所述监控定时器监控 所述时长计时器的结束计时时刻到来时, 触发所述时长计时器结束计时; 所述 UGW监控所述定时器, 当所述定时器超时,将所述时长计时器统计到 的数据传输时长上报给所述控制器;根据所述 UGW上报的统计结果,控制 器计算业务数据的使用时长。

[34]

上述方案中, 对于基于时长的计费,

[35]

将控制器向 UGW发送的流表设置有监控定时器表项,以及设置操作指 示表项为: 指示所述 UGW上报数据传输开始时刻, 以及上报数据包传输完 成的结束时刻;

[36]

所述 UGW将数据包到达流表的时刻作为传输开始时刻,并在数据包的 完成接收后启动所述监控定时器; 所述监控定时器监控数据包传输完成的 结束时刻的到来, 并将所述数据包的传输开始时刻以及传输完成的结束时 刻上报给所述控制器;根据所述 UGW的上报结果,控制器计算业务数据的 使用时长。

[37]

上述方案中, 所述用户状态信息包括以下至少一项: 用户位置、 接入 网类型、 使用的费率时间段及服务质量;

[38]

所述计费统计信息包括以下至少一项: 用户的信用额度、 流量、 数据 包数量、 数据包净荷的数量、 数据包传输使用的时长、 数据包传输开始时 刻以及数据包传输结束时刻。

[39]

上述方案中, 所述方法还包括:

[40]

所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输, 所述时长 计时器继续计时; 在所述监控定时器的定时时间到来后没有数据传输, 则 将所述定时时间到来的时刻作为所述时长计时器的结束计时时刻; 或者, 所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输, 所 述监控定时器继续监控数据包传输完成的结束时刻的到来; 所述监控定时 器的定时时间到来后流表中没有数据传输, 则将所述定时时间到来的时刻 作为所述数据包传输完成的结束时刻。

[41]

本发明实施例还提供了一种基于软件定义核心网 SDN EPC网络的计费 实现系统, 所述系统包括: 计费规则发生器、 控制器、 通用网关 UGW; 其 中,

[42]

所述计费规则发生器, 配置为生成用户业务的计费规则, 并发送所述 计费规则至所述控制器;

[43]

所述控制器, 配置为依据所述计费规则, 并绑定自身的流表与所述计 费规则的对应关系; 对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置, 并将设 置后的流表发送至所述 UGW;

[44]

所述 UGW, 配置为依据所述设置后的流表及其计费方式, 对业务占用 的流量和 /或时长进行统计, 并将统计结果上报至所述控制器;

[45]

所述控制器, 配置为依据所述 UGW 的上报结果及所述流表的计费规 则, 对业务进行计费;

[46]

其中, 所述计费规则包括所述计费方式。

[47]

上述方案中, 所述计费方式包括: 基于流量的计费和 /或基于时长的计 费。

[48]

上述方案中, 所述计费方式为基于流量计费方式时;

[49]

所述控制器, 配置为将流表设置有净荷计数器表项, 以及设置操作指 示表项为: 指示 UGW 统计数据包净荷的数量; 并发送所述流表至所述 UGW;

[50]

相应的, 所述 UGW, 配置为接收所述流表, 并利用所述净荷计数器对 数据包净荷的数量进行统计;

[51]

所述控制器, 配置为监测到用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足 设置的触发条件时, 发送请求 UGW上报统计结果的消息至所述 UGW;

[52]

所述 UGW, 配置为接收到所述消息时, 上报统计到的数据包净荷的数 量至所述控制器;

[53]

所述控制器, 配置为依据所述统计结果, 计算业务数据的流量使用情 况。

[54]

上述方案中, 所述计费方式为基于流量计费方式时;

[55]

所述控制器, 配置为设置流表中的操作指示表项为: 指示 UGW 启动 UGW自身的计数器对业务数据包的数量进行统计; 并发送所述流表至所述 UGW;

[56]

相应的, 所述 UGW, 配置为接收所述 UGW, 并利用自身的计数器对 业务流中的数据包的数量进行统计;

[57]

所述控制器, 配置为监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足设 置的触发条件时, 发送请求 UGW上报统计结果的消息;

[58]

所述 UGW, 配置为接收到所述消息, 上报统计到的数据包的数量至所 述控制器;

[59]

所述控制器, 配置为依据所述统计结果, 计算业务数据的流量使用情 况。

[60]

上述方案中, 所述计费方式为基于流量计费方式时;

[61]

所述控制器, 配置为对流表设置有定时器或流量门限值表项, 以及设 置操作指示表项为:指示 UGW启动流表中设置的净荷计数器对数据包净荷 的数量进行统计、或指示 UGW启动 UGW自身的计数器对数据包的数量进 行统计; 并发送所述流表至所述 UGW; 并发送所述流表至所述 UGW;

[62]

相应的, 所述 UGW, 配置为接收所述流表, 并启动所述定时器开始计 时, 并启动所述净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、 或启动自身的 计数器对数据包的数量进行统计; 监测所述定时器的定时时间到来时、 或 所述流量门限值到来时, 上报统计到的数据包净荷的数量或数据包的数量 至所述控制器;

[63]

所述控制器,配置为依据所述 UGW上报的统计结果,计算业务数据的 流量使用情况。

[64]

上述方案中, 所述计费方式为基于时长计费方式时;

[65]

所述控制器, 配置为对流表设置有时长计时器表项、 监控定时器的表 项, 以及设置操作指示表项为:指示所述 UGW将数据包到达流表的时刻作 为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启动所述监控 定时器; 并发送所述流表至所述 UGW;

[66]

相应的, 所述 UGW, 配置为接收所述流表, 并将数据包到达流表的时 刻作为所述时长计时器的计时开始时刻, 并启动所述时长计时器开始计时, 并在数据包完整接收后启动所述监控定时器; 所述监控定时器监控所述时 长计时器的结束计时时刻到来时, 所述时长计时器结束计时;

[67]

所述控制器, 配置为监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足设 置的触发条件时, 发送请求 UGW上报统计结果的消息;

[68]

所述 UGW, 配置为接收到所述消息, 将所述时长计数器统计的数据包 的传输时长上报给所述控制器;

[69]

所述控制器,配置为根据所述 UGW上报的统计结果,计算业务数据的 使用时长。

[70]

上述方案中, 所述计费方式为基于时长计费方式时;

[71]

所述控制器, 配置为对流表设置有定时器表项、 时长计时器表项、 监 控定时器表项, 以及设置操作指示表项为:指示所述 UGW将数据包到达流 表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启 动所述监控定时器; 并发送所述流表至所述 UGW;

[72]

相应的, 所述 UGW, 配置为接收所述流表, 并将数据包到达流表的时 刻作为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启动所述 监控定时器; 所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时, 触发所述时长计时器结束计时; 所述 UGW监控所述定时器, 当所述定时器 超时, 将所述时长计时器统计到的数据传输时长上报给所述控制器;

[73]

所述控制器,配置为根据所述 UGW上报的统计结果,计算业务数据的 使用时长。

[74]

上述方案中, 所述计费方式为基于时长计费方式时;

[75]

所述控制器, 配置为对流表设置有监控定时器表项, 以及设置操作指 示表项为: 指示所述 UGW上报数据传输开始时刻, 以及上报数据包传输完 成的结束时刻; 并发送所述流表至所述 UGW;

[76]

相应的, 所述 UGW, 配置为接收所述流表, 并将数据包到达流表的时 刻作为传输开始时刻, 并在数据包的完成接收后启动所述监控定时器; 所 述监控定时器监控数据包传输完成的结束时刻的到来, 并将所述数据包的 传输开始时刻以及传输完成的结束时刻上 ^艮给所述控制器;

[77]

所述控制器,配置为根据所述 UGW的上报结果,计算业务数据的使用 时长。

[78]

上述方案中, 所述用户状态信息包括以下至少一项: 用户位置、 接入 网类型、 使用的费率时间段及服务质量;

[79]

所述计费统计信息包括以下至少一项: 用户的信用额度、 流量、 数据 包数量、 数据包净荷的数量、 数据包传输使用的时长、 数据包传输开始时 刻以及数据包传输结束时刻。

[80]

上述方案中, 所述监控定时器:

[81]

配置为在定时时间到来之前流表中仍有数据传输时, 通知所述时长计 时器继续计时; 在所述定时时间到来后没有数据传输, 则通知所述时长计 时器将所述定时时间到来的时刻作为结束计时时刻;

[82]

或者, 配置为在定时时间到来之前流表中仍有数据传输, 继续监控数 据包传输完成的结束时刻的到来; 所述定时时间到来后流表中没有数据传 输, 则将所述定时时间到来的时刻作为所述数据包传输完成的结束时刻。

[83]

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质, 所述计算机存储介质中 存储有计算机可执行指令, 所述计算机可执行指令用于执行前述的基于

[84]

SDN EPC网络的计费实现方法。

[85]

本发明实施例提供的基于 SDN EPC网络的计费实现方法、 系统与计算 机存储介质, 控制器接收计费规则发生器发送的计费规则, 并绑定自身的 流表与所述计费规则的对应关系; 所述控制器对绑定了所述计费规则的流 表进行表项设置, 并将设置后的流表发送至通用网关 UGW; 所述 UGW依 据所接收到的流表及所述计费规则中包括的计费方式, 对业务数据占用的 流量或时长进行统计, 并将统计结果上报至所述控制器; 所述控制器接收 所述 UGW上报的基于所述流表的对业务占用的流量或占用时长的统计结 果, 并依据所述统计结果及所述流表的计费规则, 对业务进行计费。 利用 本发明实施例的技术方案, 既可在 SDN网络中实现通信业务的计费, 也可 在 EPC网络中实现通信业务的计费, 通用性较好、 移植性较强, 适应了新 一代移动通信的发展需求。 附图说明

[86]

图 1为本发明实施例的基于 SDN EPC网络的计费实现方法的流程示意 图;

[87]

图 2 ( a ) ~2 ( b ) 为本发明基于 SDN EPC网络的计费实现方法的一具 体实施例示意图;

[88]

图 3 为本发明实施例基于流量的计费实现方法的优选方式的流程示意 图;

[89]

图 4 为本发明实施例基于流量的计费实现方法的另一优选方式的流程 示意图;

[90]

图 5 为本发明实施例基于时长的计费实现方法的优选方式一的流程示 意图;

[91]

图 6 为本发明实施例基于时长的计费实现方法的优选方式二的流程示 意图;

[92]

图 7 为本发明实施例基于时长的计费实现方法的优选方式三的流程示 意图;

[93]

图 8为本发明基于 SDN EPC网络的计费实现方法的另一具体实施例示 意图;

[94]

图 9为本发明实施例的基于 SDN EPC网络的计费实现系统的组成结构 示意图。 具体实施方式

[95]

本发明实施例记载了一种基于软件定义核心网 SDN EPC网络的计费实 现方法, 如图 1所示, 所述方法包括:

[96]

步骤 11 : 控制器接收计费规则发生器发送的计费规则, 并绑定自身的 流表与所述计费规则的对应关系。

[97]

这里, 所述计费规则发生器在接收到控制器的计费规则请求消息后, 发送计费规则至所述控制器。

[98]

步骤 12: 所述控制器对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置, 并 将设置后的流表发送至通用网关 UGW。

[99]

这里, 依据对用户业务数据流的统计需求, 如统计业务流的数据包占 用流量或是占用时长进而对该业务进行计费, 对绑定对应关系后的流表设 置净荷计数器、 定时器、 流量门限值、 时长计时器、 监控定时器等表项、 以及设置对 UGW的操作指示表项。所述对 UGW的操作指示根据实际统计 需求而设置。 对流表进行哪些表项的设置及所述操作指示的内容具体包括 哪些, 均请参见后面技术方案的描述。

[100]

这里,所述 UGW依据所接收后的流表及其计费方式,对业务占用的流 量和 /或时长的进行统计, 并将统计结果上报至所述控制器; 其中, 所述计 费规则包括: 计费等级及计费方式等。

[101]

步骤 13: 所述控制器依据所述 UGW的统计结果及所述流表的计费规 则, 对业务进行计费。

[102]

因为存在有离线计费系统( OCS, Online Charging System )与离线计费 系统离线计费系统( OFCS, Offline Charging System )之分, 本发明实施例 记载的计费实现方法既适用于 OCS也适用于 OFCS。

[103]

需要说明的是, 在对本发明实施例的计费实现方法进行说明时, 涉及 到通信实体除了控制器、 UGW、 OCS、 OFCS 之外, 还包括移动性管理单 元 ( MME, Mobile Management Entity )0

[104]

其中, 所述计费规则发生器具体可以为: 策略与计费规则功能单元 ( PC F, Policy and Charging Rules Function )。

[105]

图 2 ( a ) ~2 ( b ) 为本发明的软件定义核心网 SDN EPC网络的计费实 现方法的一具体实施例流程示意图, 结合图 2 ( a ) ~2 ( b )对本发明实施例 的技术方案作进一步说明。 本实施例所涉及到的通信实体包括: 控制器、 UGW、 OCS以及 MME。

[106]

步骤 200: 移动性管理单元建立业务承载及上下文会话, 并发送携带有 用户面传输通道的建立请求消息至控制器。

[107]

其中, 所述请求消息中还携带有各用户的计费特征以及用户接入信息。 所述计费特征包括: 按照时长计费、 按照流量计费、 按照时长与流量 计费、 费率时间段、 接入网关信息等; 所述用户接入信息包括: 接入网络 的类型、 用户的位置等。

[108]

步骤 201 : 控制器接收到该请求消息, 建立用户面传输通道, 为传输用 户业务数据传输提供通道。

[109]

步骤 202: 控制器发送计费规则请求消息至所述计费规则发生器。

[110]

步骤 203: 所述计费规则发生器接收到所述计费规则请求消息, 发送计 费规则至控制器。

[111]

其中, 所述计费规则包括有: 用户的计费等级、 计费方式等。 所述计 费等级包括: 普通通话计费、 普通上网计费、 优惠通话计费及优惠上网计 费等费率不同的计费; 所述计费方式包括: 仅时长计费、 仅流量计费、 时 长与流量计费等。

[112]

步骤 204: 控制器接收所述计费规则后, 为所述计费规则中的计费等级 向所述 OCS 申请相应的信用额度, 并发起信用控制请求 (CCR, Credit Control Request )至所述 OCS。

[113]

这里, 因为计费方式包括: 按照流量计费、 按照时长计费、 按照时长 与流量计费等方式; 计费等级包括: 普通计费、 优惠计费等费率不同的计 费, 所以, 在实际应用中需要计费等级与计费方式配合着使用, 如: 为选 择普通计费且按照流量计费的用户向所述 OCS 申请该用户可用的信用额 度。

[114]

步骤 205: 所述 OCS接收到所述 CCR后, 返回信用控制确认消息 CCR-ACK至所述控制器; 所述 CCR-ACK中携带有不同计费等级的信用额 度。

[115]

步骤 206: 所述控制器接收计费等级的相应的信用额度, 并依据策略和 计费控制规则(PCC, Policy and Charging Control )中的策略规则生成流表, 并绑定所述流表与计费规则 (如计费等级、 及相应的信用额度)之间的对 应关系。 这里, 所述流表包括多个表项, 所述多个表项可为: 用户的网际协议 地址(IP, Internet Protocol ), 数据流的源地址、 目的地址、 对 UGW的操 作指示、 传输的数据包个数、 用户的计费方式、 计费等级、 信用额度等计 费统计信息。

[116]

需要说明的是, 以下步骤 207〜步骤 210为基于流量计费方式的优选方 式一。

[117]

步骤 207:控制器通过 OFPT— FLOW— MOD消息向所述 UGW发送流表, 所述流表设置有净荷计数器表项、对 UGW的操作指示的表项为指示 UGW 统计数据包净荷字节的数量。

[118]

步骤 208: 利用所述净荷计数器, 所述 UGW对数据包净荷字节的数量 进行统计。

[119]

这里, 因为业务流中的数据包通常含有包头部分, 在选择按照流量计 费这一计费方式时, 应对数据包的除包头之外的净荷字节占用的流量进行 计费, 不应对包头占用的流量进行计费。 UGW根据控制器发送的流表中的 操作指示, 利用所述净荷计数器对数据包的净荷字节的数量进行统计。

[120]

步骤 209: 所述控制器监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息是否 满足设置的触发条件, 当用户状态信息发生改变和 /或当前计费统计信息满 足触发条件时, 控制器向 UGW发送 OFPT— MULTIPART— Request消息, 请 求 UGW上报统计结果。

[121]

其中, 所述用户状态信息发生改变包括但不仅限于以下内容: 服务质 量(QoS, Quality of Service )发生变化、 用户位置发生变化、 用户接入网 类型发生变化、 费率时间段发生变化等。

[122]

所述触发条件包括但不仅限制于以下内容: 信用额度用尽、 业务数据 流终止、 承载结束、 时长用尽等。 所述触发条件由运营商根据实际的通信 情况及用户需求进行设置。 所述计费统计信息包括但不仅限制于以下内容: 用户的信用额度、 流 量、 数据包数量、 数据包净荷字节的数量、 数据包传输使用的时长、 数据 包传输开始时刻、 数据包传输结束时刻等与计费信息相关的内容。

[123]

这里, 由于 OCS是实时结算费用的, 即使用户正在进行通信, 只要信 用额度用尽, 通信网络将自动断开, 不再为该用户进行服务。

[124]

这里, 步骤 208与步骤 209没有严格的先后顺序, 还可以同时进行。 步骤 210:所述 UGW接收到所述 OFPT— MULTIPART— Request消息后, 通过 OFPT— MULTIPART— Reply 消息将净荷计数器统计的净荷字节数量上 报给控制器。

[125]

步骤 211 : 控制器根据所述 UGW上报的统计结果, 可获知业务的流量 使用情况及信用额度的使用状态。

[126]

其中, 控制器接收所述净荷计数器统计出的净荷字节的数量, 同时还 知道每个数据包的净荷长度, 那么就可以计算出数据包净荷字节的所占用 的流量。

[127]

所述信用额度的使用状态包括: 信用额度用尽、 信用额度未用尽。 步骤 212: 控制器获知由 OCS指派的当前信用额度未用尽时, 返回步 骤 209; 控制器获知由 OCS指派的当前信用额度用尽或监测当前网络满足 重授权触发条件时, 执行步骤 213。

[128]

其中, 所述重授权触发条件包括但不仅限于以下内容: QoS发生变化、 用户位置发生变化、 费率时间段发生变化等。

[129]

步骤 213: 控制器向 OCS发送信用控制更新请求, 请求 OCS进行新的 信用额度的发送, 执行步骤 214。

[130]

步骤 214: 所述 OCS接收到所述信用控制更新请求, 确定用户账户还 有剩余信用额度时, 执行步骤 215; 确定用户账户最后信用额度用尽时, 通 知所述控制器, 执行步骤 217。 步骤 215: 所述 OCS返回信用控制更新确认消息, 该消息中携带有由 所述 OCS指派的新的信用额度, 执行步骤 216。

[131]

这里, 步骤 215为信用控制更新过程。

[132]

步骤 216: 控制器接收到新的信用额度之后, 按照步骤 209〜步骤 212 所述方式监测新的信用额度的使用情况。

[133]

步骤 217: 控制器向 OCS发送信用控制终止请求消息, 执行步骤 218。 步骤 218: OCS 终止对控制器发送用户剩余信用额度、 剩余流量、 剩 余时长等信息, 执行步骤 219。

[134]

其中, 步骤 218与步骤 219无严格的先后顺序, 还可同时进行。

[135]

步骤 219: 控制器根据信用额度与流表的绑定关系, 查找到无信用额度 的流表, 并删除所述流表、 断开用户面传输通道。

[136]

上述方案中, 所述步骤 217〜步骤 219为信用控制终止过程。 本发明实 施例的后续方案中所涉及到的用户接入信息、 用户状态信息、 触发条件、 计费统计信息等概念均与上述相同, 不再赘述。

[137]

上述方案中, 步骤 207〜步骤 210为基于流量计费方式的优选方式一, 所涉及到的对数据包的封装包括以下形式: 通用路由选择封装协议(GRE, Generic Routing Encapsulation, )、通用无线分组 ( GPRS, General Packet Radio Service )隧道协议( GTP, GPRS Tunneling Protocol ),代理移动协议 ( PMIP, Proxy Mobile IP )等; 后续技术方案中涉及到数据包时, 所述数据包的封装 与上述相同, 不再赘述。

[138]

上述方案中,步骤 207〜步骤 210为基于流量的计费方法的优选方式一, 在控制器发送流表至 UGW 时, 在流表中设置了净荷计数器表项以及指示 UGW统计数据包净荷字节数量的操作行为; 除此之外还可以有图 3所示的 基于流量计费方式的优选方式二、 图 4 所示的基于流量计费方式的优选方 式三。 结合图 3, 对基于流量计费方式的优选方式二进行进一步说明。

[139]

步骤 307:控制器通过 OFPT— FLOW— MOD消息向所述 UGW发送流表, 并将所述流表中的对 UGW的操作指示这一表项设置为: 指示 UGW启动 UGW自身的计数器对业务流中的数据包的数量进行统计。

[140]

步骤 308: 所述 UGW利用自身的计数器对业务流中的数据包的数量进 行统计。

[141]

步骤 309: 所述控制器监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息是否 满足设置的触发条件, 当用户状态信息发生改变和 /或当前计费统计信息满 足触发条件时, 控制器向 UGW发送 OFPT— MULTIPART— Request消息, 请 求 UGW上报统计结果。

[142]

这里, 步骤 308与步骤 309没有严格的先后顺序, 还可以同时进行。 步骤 310:所述 UGW接收到所述 OFPT— MULTIPART— Request消息后, 通过 OFPT— MULTIPART— Reply 消息将自身计数器统计到的数据包的数量 上报给控制器。

[143]

这里, 图 3所示的优选方式二与图 2所示的优选方式一的不同之处在 于: 在优选方式二中, UGW对包括包头在内的数据包的数量进行统计。 且 因为数据包的包头由控制器指定,在控制器接收到所述 UGW上报的数据包 的数量值, 并结合每个数据包的长度, 即可计算出数据包的整体占用流量, 然后再扣除包头所占用的流量, 即可得出数据包的净荷字节占用的流量。

[144]

结合图 4, 对基于流量计费方式的优选方式三进行进一步说明。

[145]

步骤 407:所述控制器通过 OFPT— FLOW— MOD消息向所述 UGW发送 流表,所述流表设置有定时器或流量门限值表项、以及对 UGW的操作指示 的表项。

[146]

其中, 所述对 UGW的操作指示可以为: 指示 UGW启动流表中设置的 净荷计数器对数据包净荷字节数量进行统计、或指示 UGW启动 UGW自身 的计数器对数据包的数量进行统计; 由控制器需要的计费粒度而决定。 步骤 408: 所述 UGW启动所述定时器开始计时, 并启动净荷计数器对 数据包净荷字节数量进行统计、 或启动自身的计数器对数据包的数量进行 统计。

[147]

步骤 409: 所述 UGW监测所述定时器的定时时间是否到来、 或者监测 所述流量门限值是否到来, 当所述定时时间到来时或所述流量门限值到来 时, 执行步骤 410; 否则继续执行步骤 409。

[148]

这里, 步骤 408与步骤 409没有严格的先后顺序, 还可以同时进行。 步骤 410: 所述 UGW通过 OFPT— MULTIPART— Reply消息将统计到的 净荷字节数量或数据包数量上报给控制器。

[149]

这里, 在控制器接收到净荷字节数量, 结合字节长度, 便可得到数据 包的净荷所占用的流量。 在控制器接收到数据包数量时, 结合数据包长度, 即可计算出数据包的整体占用流量, 并扣除数据包的包头的占用流量, 就 可得到数据包净荷占用流量。

[150]

针对上述基于流量计费方式的优选方式一、 优选方式二以及优选方式 三: 由于 EPS网络存在有基于承载的流量计费、 基于业务流的流量计费以 及基于用户的流量计费等方式之分, 因此, 在实际应用中,

[151]

对于基于承载的流量计费, 控制器能够在匹配用户面隧道端点标识符 ( TEID, Tunnel Endpoint Identifier ) 的流表或流表表项中或设置所述净荷 计数器及指示 UGW统计数据包净荷字节数量的操作行为、或设置 UGW启 动自带的计数器、 或设置定时器或流量门限值以及对 UGW的操作指示。

[152]

对于基于业务数据流的流量计费, 控制器能够在匹配每个业务流五元 组的流表或流表表项中或设置所述净荷计数器及指示 UGW统计数据包净 荷数量的操作行为、或设置 UGW自带的启动计数器、或设置定时器或流量 门限值以及对 UGW的操作指示。 对于基于用户的流量计费, 控制器能够在匹配用户 IP地址的流表或流 表表项中或设置所述净荷计数器及指示 UGW统计数据包净荷数量的操作 行为、或设置 UGW自带的启动计数器、或设置定时器或流量门限值以及对 UGW的操作指示。

[153]

在前述步骤 200〜步骤 219中, 可将步骤 207〜步骤 210同等替换为基于 流量计费方式的优选方式二中的步骤 307〜步骤 310; 或同等替换为基于流 量计费方式的优选方式三中的步骤 407〜步骤 410。相应的,在所述步骤 212 中, 当控制器获知信用额度未用尽时, 返回步骤 309或步骤 409。 在所述步 骤 216中, 控制器接收到新的信用额度之后, 按照步骤 309、 步骤 310〜步 骤 212或按照步骤 409、 步骤 410〜步骤 212所述的方式监测新的信用额度 的使用情况。

[154]

在上述技术方案的说明中, 均是以基于流量计费方式为例。 本发明实 施例中所涉及到的计费方法, 除了可基于流量计费方式之外, 还可以基于 时长计费方式。 下面结合图 5、 图 6、 图 7对基于时长计费方式的优选方式 一、 优选方式二以及优选方式三对本发明实施例作进一步说明。

[155]

结合图 5, 对基于时长计费方式的优选方式一进行进一步说明。

[156]

步骤 507:控制器通过 OFPT— FLOW— MOD消息向所述 UGW发送流表, 并将所述流表设置有时长计时器的表项、 监控定时器的表项、 以及将对 UGW的操作指示这一表项设置为: 指示所述 UGW将数据包到达流表的时 刻作为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启动所述 监控定时器。

[157]

步骤 508: 所述 UGW将数据包到达流表的时刻作为计时开始时刻, 并 启动所述时长计时器开始计时, 并在数据包完整接收后启动所述监控定时 器; 所述监控定时器对所述时长计时器的结束计时时刻的是否到来开始监 控。 这里, 在所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输, 所述时长计时器继续计时; 在所述监控定时器的定时时间到来之后仍没有 数据传输, 则将所述定时时间到来的时刻作为结束计时时刻。 所述时长计 时器在所述结束计时时刻结束对数据包的时长计时。

[158]

步骤 509: 所述控制器监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息是否 满足设置的触发条件, 当用户状态信息发生改变和 /或当前计费统计信息满 足触发条件时,控制器向所述 UGW发送 OFPT— MULTIPART— Request消息, 请求 UGW上报统计结果。

[159]

这里, 步骤 508与步骤 509没有严格的先后顺序, 还可以同时进行。 步骤 510:所述 UGW接收到所述 OFPT— MULTIPART— Request消息后, 通过 OFPT— MULTIPART— Reply 消息将所述时长计数器统计的数据包传输 时长上报给控制器。

[160]

步骤 511 : 控制器根据所述 UGW上报的统计结果, 获知业务流的使用 时长及信用额度的使用状态。

[161]

下面结合图 6, 对基于时长计费方式的优选方式二进行进一步说明。 步骤 607:控制器通过 OFPT— FLOW— MOD消息向所述 UGW发送流表, 并将所述流表设置有定时器的表项、 时长计时器的表项、 监控定时器的表 项、 以及将对 UGW的操作指示这一表项设置为: 指示所述 UGW将数据包 到达流表的时刻作为时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后 启动所述监控定时器。

[162]

步骤 608: 所述 UGW将数据包到达流表的时刻作为计时开始时刻, 并 启动所述时长计时器开始计时, 并在数据包完整接收后启动所述监控定时 器; 所述监控定时器对所述时长计时器的结束计时时刻的是否到来开始监 控。

[163]

这里, 在所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输, 所述时长计时器继续计时; 在所述监控定时器的定时时间到来之后仍没有 数据传输, 则将所述定时时间到来的时刻作为结束计时时刻。 所述时长计 时器在所述结束计时时刻结束对数据包的时长计时。

[164]

步骤 609: 所述 UGW监控所述定时器, 当所述定时器超时, 执行步骤

[165]

610。

[166]

步骤 610: 所述 UGW通过 OFPT— FLOW— Report消息, 将所述时长计 时器统计的数据包传输时长上报给控制器。

[167]

步骤 611 : 控制器根据所述 UGW上报的统计结果, 可获知业务流的占 用时长及信用额度的使用状态。

[168]

下面结合图 7, 对基于时长计费方式的优选方式三进行进一步说明。 步骤 707:控制器通过 OFPT— FLOW— MOD消息向所述 UGW发送流表, 并将所述流表设置有监控定时器的表项、以及设置所述对 UGW的操作指示 这一表项。

[169]

这里,设置所述对 UGW的操作指示可以为: 指示所述 UGW上报数据 传输开始时刻, 以及上 数据包传输完成的结束时刻。

[170]

步骤 708: 所述 UGW将数据包到达流表的时刻作为传输开始时刻, 并 在数据包的完成接收后启动所述监控定时器; 所述监控定时器对数据包传 输完成的结束时刻开始监控。

[171]

这里, 在所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输, 所述监控定时器继续监控所述结束时刻的到来; 在所述监控定时器的定时 时间到来之后还没有数据传输, 则将所述定时时间到来的时刻作为数据包 传输完成的结束时刻。

[172]

步骤 710: 所述 UGW通过 OFPT— FLOW— Report消息将每个数据包的 传输开始时刻以及传输完成结束时刻上报给控制器。

[173]

步骤 711 : 控制器根据所述 UGW上报的统计结果, 获知业务流的占用 时长及信用额度的使用状态。

[174]

针对上述基于时长计费方式的优选方式一、 优选方式二以及优选方式 三: 由于 EPS网络存在有基于承载的时长计费、 基于业务流的时长计费以 及基于用户的时长计费等方式之分, 因此, 在实际应用中,

[175]

对于基于承载的时长计费,控制器能够在匹配用户面 TEID的流表或流 表表项中或设置时长计时器、监控定时器以及指示 UGW将数据包到达流表 的时刻作为时长计时器的计时开始时刻并在数据包完整接收后启动监控定 时器, 或设置定时器、 时长计时器、监控定时器以及指示 UGW将数据包到 达流表的时刻作为时长计时器的计时开始时刻并在数据包完整接收后启动 监控定时器, 或设置监控定时器以及指示 UGW上 4艮数据包传输开始的时 刻, 以及上 ^艮数据包传输完成的结束时刻。

[176]

对于基于业务数据流的时长计费, 控制器能够在匹配每个业务流五元 组的流表或流表表项中或设置时长计时器、监控定时器以及指示 UGW将数 据包到达流表的时刻作为时长计时器的计时开始时刻并在数据包完整接收 后启动监控定时器,或设置定时器、时长计时器、监控定时器以及指示 UGW 将数据包到达流表的时刻作为时长计时器的计时开始时刻并在数据包完整 接收后启动监控定时器,或设置监控定时器以及指示 UGW上报数据包传输 开始的时刻, 以及上 数据包传输完成的结束时刻。

[177]

对于基于用户的时长计费, 控制器能够在匹配用户 IP地址的流表或流 表表项中或设置时长计时器、监控定时器以及指示 UGW将数据包到达流表 的时刻作为时长计时器的计时开始时刻并在数据包完整接收后启动监控定 时器, 或设置定时器、 时长计时器、监控定时器以及指示 UGW将数据包到 达流表的时刻作为时长计时器的计时开始时刻并在数据包完整接收后启动 监控定时器, 或设置监控定时器以及指示 UGW上 4艮数据包传输开始的时 刻, 以及上 ^艮数据包传输完成的结束时刻。 在前述步骤 200〜步骤 219中, 可将步骤 207〜步骤 211同等替换为基于 时长计费方式的优选方式一中的步骤 507〜步骤 511 ; 或同等替换为基于时 长计费方式的优选方式二中的步骤 607、 608、 610以及步骤 611 ; 或同等替 换为基于时长计费方式的优选方式三中的步骤 707、 708、 710以及步骤 711。 相应的, 在所述步骤 212 中, 当控制器获知信用额度未用尽时, 返回步骤 509或步骤 608或步骤 708。 在所述步骤 216中, 控制器接收到新的信用额 度之后, 按照步骤 509〜步骤 212、 或步骤 608〜步骤 212、 或步骤 708〜步骤 212所述的方式监测新的信用额度的使用情况。

[178]

图 8为本发明的软件定义核心网 SDN EPC网络的计费实现方法的另一 具体实施例流程示意图, 结合图 8对本发明实施例的技术方案作进一步说 明。 本实施例所涉及到的通信实体包括: 控制器、 UGW、 移动性管理单元、 计费规则发生器以及 OFCS。

[179]

步骤 800: 移动性管理单元建立业务承载及上下文会话, 并发送携带有 用户面传输通道的建立请求消息至控制器。

[180]

其中, 所述请求消息中还携带有各用户的计费特征以及用户接入信息。 步骤 801 : 控制器接收到该请求消息, 建立用户面传输通道, 为传输用 户业务数据传输提供通道。

[181]

这里, 步骤 800〜步骤 810中涉及到一个统称实体一通用网关 UGW, 并没有将所述 UGW具体化为 SGW和 PGW。 当将 UGW具体化为 SGW和 PGW时, 在步骤 801中在控制器建立用户面传输通道时, 还需为每一个用 户分配一个计费标识,通过所述计费标识将 80 ^上^艮给控制器的统计信息 和 PGW上报给控制器的统计信息绑定于对应的用户。

[182]

步骤 802: 控制器发送计费规则请求消息至所述计费规则发生器。

[183]

步骤 803: 所述计费规则发生器接收到所述计费规则请求,发送计费规 则至控制器。 步骤 804: 控制器依据计费规则中的计费等级、 计费方式及 PCC生成 流表, 并绑定流表与计费规则之间的对应关系。

[184]

需要说明的是, 以下步骤 805〜步骤 808为基于流量计费方式的优选方 式一。

[185]

步骤 805:控制器通过 OFPT— FLOW— MOD消息向所述 UGW发送流表, 所述流表设置有净荷计数器表项、对 UGW的操作指示的表项为指示 UGW 统计数据包净荷字节的数量。

[186]

步骤 806: 利用所述净荷计数器, 所述 UGW对数据包的净荷字节的数 量进行统计。

[187]

步骤 807: 所述控制器监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息是否 满足设置的触发条件, 当用户状态信息发生改变和 /或当前计费统计信息满 足触发条件时, 控制器向 UGW发送 OFPT— MULTIPART— Request消息, 请 求 UGW上报统计结果。

[188]

这里, 步骤 806与步骤 807没有严格的先后顺序, 还可以同时进行。 步骤 808:所述 UGW接收到所述 OFPT— MULTIPART— Request消息后, 通过 OFPT— MULTIPART— Reply 消息将净荷计数器统计的净荷字节数量上 报给控制器。

[189]

步骤 809: 控制器接收到所述 UGW上报的统计结果后, 计算得出数据 包的净荷流量, 并向 OFCS发送记账请求。

[190]

步骤 810: OFCS接收到该记账请求后, 生成计费数据记录(CDR, Charging Data Record ), 并返回记账请求应答给控制器。

[191]

这里, 控制器发送记账请求至 OFCS, OFCS为相应的用户生成计费数 据记录, 以便于对该用户的通信费用进行结算。

[192]

上述方案中, 步骤 805〜步骤 808为基于流量计费方式的优选方式一, 除此之外, 可将图 3所示的基于流量计费方式的优选方式二、 图 4所示的 基于流量的计费方式的优选方式三、 图 5 所示的基于时长计费方式的优选 方式一、 图 6所示的基于时长计费方式的优选方式二以及图 7所示的基于 时长计费方式的优选方式三等任意一个优选方式作为步骤 805〜步骤 808的 同等替换, 这里不再赘述。

[193]

但是, 在涉及到基于时长计费方式的优选方式一、 优选方式二以及优 选方式三时, 步骤 809应为: 控制器根据所述 UGW上报的统计结果, 计算 出数据包的使用时长, 并向 OFCS发送记账请求。

[194]

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质, 所述计算机存储介质中 存储有计算机可执行指令, 所述计算机可执行指令用于执行前述的基于

[195]

SDN EPC网络的计费实现方法。

[196]

基于上述计费实现方法, 本发明实施例还记载了一种基于 SDN EPC网 络的计费实现系统, 如图 9所示, 所述系统包括: 计费规则发生器 1、 控制 器 2、 UGW 3; 其中,

[197]

所述计费规则发生器 1, 配置为生成用户业务的计费规则, 并发送所述 计费规则至所述控制器;

[198]

所述控制器 2, 配置为依据所述计费规则, 绑定自身的流表与所述计费 规则的对应关系; 对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置, 并将设置 后的流表发送至所述 UGW 3;

[199]

所述 UGW 3, 配置为依据所接收到的流表及其计费方式, 对业务占用 的流量和 /或时长的进行统计, 并将统计结果上报至所述控制器 2;

[200]

所述控制器 2, 配置为依据所述 UGW 3的上报结果及所述流表的计费 规则, 对业务进行计费。

[201]

其中, 所述计费规则包括有: 计费方式、 计费等级等; 所述计费方式 与计费等级包括的内容请参见前述对方法的描述。

[202]

下面通过应用场景 1〜应用场景 6对本发明实施例系统的各个组成部分 做进一步说明。

[203]

应用场景 1

[204]

当所述计费规则发生器 1发送给所述控制器 2的计费规则中的计费方 式为流量计费方式时, 所述控制器 2将流表设置有净荷计数器表项, 以及 设置对 UGW的操作指示这一表项为:指示 UGW 3统计数据包净荷的数量; 并发送所述流表至所述 UGW3; 所述 UGW 3接收所述流表, 并利用所述净 荷计数器对数据包净荷的数量进行统计; 同时, 所述控制器 2对用户状态 信息和 /或当前计费统计信息是否满足设置的触发条件进行监测;

[205]

并在监测到用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足所述触发条件 时, 发送请求 UGW上^艮统计结果的 OFPT— MULTIPART— Request消息至所 述 UGW 3; 所述 UGW 3接收到所述 OFPT— MULTIPART— Request消息时, 返回 OFPT— MULTIPART— Request消息至所述控制器 2, 以保证将数据包净 荷数量的统计结果上报至所述控制器 2; 所述控制器 2依据所述统计结果, 计算业务数据的流量使用情况。

[206]

应用场景 2

[207]

当所述计费规则发生器 1发送给所述控制器 2的计费规则中的计费方 式为流量计费方式时,所述控制器 2设置流表中的对 UGW操作指示这一表 项为: 指示 UGW3启动 UGW 3 自身的计数器对业务数据包的数量进行统 计; 并发送所述流表至所述 UGW 3; 所述 UGW3接收到所述流表, 利用自 身的计数器对业务流中的数据包的数量进行统计; 同时, 所述控制器 2监 测用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足设置的触发条件时, 发送请求 UGW 3上^艮统计结果 OFPT— MULTIPART— Request消息至所述 UGW 3; 所 述 UGW 3 接收到所述 OFPT— MULTIPART— Request 消息, 返回 OFPT— MULTIPART— Request所述控制器 2, 将统计到的数据包的数量上报 至所述控制器 2; 所述控制器 2依据所述统计结果, 计算业务数据的流量 使用情况。

[208]

应用场景 3

[209]

当所述计费规则发生器 1发送给所述控制器 2的计费规则中的计费方 式为流量计费方式时, 所述控制器 2对流表设置有定时器或流量门限值表 项, 以及设置对 UWG操作指示这一表项为: 指示 UGW 3启动流表中设置 的净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、 或指示 UGW 3启动 UGW 3 自身的计数器对数据包的数量进行统计; 并发送所述流表至所述 UGW 3; 并发送所述流表至所述 UGW3 ; 所述 UGW 3接收到所述流表, 启动所述定 时器开始计时, 启动所述净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、 或启 动自身的计数器对数据包的数量进行统计; 同时, 所述 UGW 3对所述定时 器的定时时间或所述流量门限值进行监测, 在监测到所述定时时间到来时 或所述流量门限值到来时,通过 OFPT— MULTIPART— Reply消息将统计到的 数据包净荷的数量或数据包的数量上报至所述控制器 2; 所述控制器 2依 据所述 UGW上报的统计结果, 计算业务数据的流量使用情况。

[210]

应用场景 4

[211]

当所述计费规则发生器 1发送给所述控制器 2的计费规则中的计费方 式为时长计费方式时, 所述控制器 2对流表设置有时长计时器表项、 监控 定时器的表项, 以及设置对 UWG操作指示这一表项为: 指示所述 UGW 3 将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据 包完整接收后启动所述监控定时器; 并发送所述流表至所述 UGW 3;

[212]

所述 UGW 3接收到所述流表, 并将数据包到达流表的时刻作为所述时 长计时器的计时开始时刻, 并启动所述时长计时器开始计时, 并在数据包 完整接收后启动所述监控定时器; 所述监控定时器监控所述时长计时器的 结束计时时刻到来时, 所述时长计时器结束计时;

[213]

这里, 在所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输, 所述时长计时器继续计时; 在所述监控定时器的定时时间到来之后仍没有 数据传输, 则将所述定时时间到来的时刻作为结束计时时刻。 所述时长计 时器在所述结束计时时刻结束对数据包的时长计时。

[214]

所述控制器 2 在监测到用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足设 置 的 触 发 条件 时 , 发 送请 求 UGW 上 报 统 计 结 果 的

[215]

OFPT— MULTIPART— Request消息至所述 UGW 3; 所述 UGW 3接收到所述 消息,通过 OFPT— MULTIPART— Reply消息将所述时长计数器统计的数据包 的传输时长上报给所述控制器 2; 所述控制器 2根据所述 UGW上报的统计 结果, 计算业务数据的使用时长。

[216]

应用场景 5

[217]

当所述计费规则发生器 1发送给所述控制器 2的计费规则中的计费方 式为时长计费方式时, 所述控制器 2对流表设置有定时器表项、 时长计时 器表项、监控定时器表项, 以及设置对 UGW操作指示这一表项为: 指示所 述 UGW 3将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启动所述监控定时器; 并发送所述流表至所述 UGW 3;

[218]

所述 UGW 3接收到所述流表, 并将数据包到达流表的时刻作为所述时 长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启动所述监控定时器; 所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时, 触发所述时 长计时器结束计时; 所述 UGW监控所述定时器, 当所述定时器超时时, 所 述 UGW3通过 OFPT— FLOW— Report消息将所述时长计时器统计到的数据传 输时长上报给所述控制器 2 ;所述控制器 2根据所述 UGW 3上报的统计结 果, 计算业务数据的使用时长。

[219]

其中, 在所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输, 所述时长计时器继续计时; 在所述监控定时器的定时时间到来之后仍没有 数据传输, 则将所述定时时间到来的时刻作为结束计时时刻。 所述时长计 时器在所述结束计时时刻结束对数据包的时长计时。

[220]

应用场景 6

[221]

当所述计费规则发生器 1发送给所述控制器 2的计费规则中的计费方 式为时长计费方式时, 所述控制器 2对流表设置监控定时器表项, 以及设 置对 UGW操作指示这一表项为:指示所述 UGW3上报数据传输开始时刻, 以及上报数据包传输完成的结束时刻; 并发送所述流表至所述 UGW 3; 所述 UGW 3接收到所述流表, 并将数据包到达流表的时刻作为传输开 始时刻, 并在数据包的完成接收后启动所述监控定时器; 所述监控定时器 监控数据包传输完成的结束时刻的到来, 并将所述数据包的传输开始时刻 以及传输完成的结束时刻上报给所述控制器 2;所述控制器 2根据所述 UGW 的上报结果, 计算业务数据的使用时长。

[222]

在上述应用场景中, 所涉及到的用户状态信息包括但不仅限制于以下 内容: 用户位置、 接入网类型、 使用的费率时间段及服务质量;

[223]

所述计费统计信息包括但不仅限制于以下内容: 用户的信用额度、 流 量、 数据包数量、 数据包净荷的数量、 数据包传输使用的时长、 数据包传 输开始时刻以及数据包传输结束时刻。

[224]

本领域技术人员应当理解, 图 9中所示的基于 SDN EPC网络的计费实 现系统中的各处理模块的实现功能可参照前述基于 SDN EPC网络的计费实 现方法的相关描述而理解。本领域技术人员应当理解,图 9所示的基于 SDN EPC 网络的计费实现系统中各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程 序而实现, 也可通过具体的逻辑电路而实现。

[225]

本发明实施例提供的基于 SDN EPC网络的计费实现方法、 系统与计算 机存储介质, 控制器接收计费规则发生器发送的计费规则, 并绑定自身的 流表与所述计费规则的对应关系; 所述控制器对绑定了所述计费规则的流 表进行表项设置, 并将设置后的流表发送至通用网关 UGW; 所述 UGW依 据所接收到的流表及所述计费规则中包括的计费方式, 对业务数据占用的 流量和 /或时长进行统计, 并将统计结果上报至所述控制器; 所述控制器接 收所述 UGW上报的基于所述流表的对业务占用的流量或占用时长的统计 结果, 并依据所述统计结果及所述流表的计费规则, 对业务进行计费。 利 用本发明实施例的技术方案, 既可在 SDN网络中实现通信业务的计费, 也 可在 EPC网络中实现通信业务的计费, 通用性较好、 移植性较强, 适应了 新一代移动通信的发展需求。

[226]

本领域内的技术人员应明白, 本发明的实施例可提供为方法、 系统、 或计算机程序产品。 因此, 本发明可釆用硬件实施例、 软件实施例、 或结 合软件和硬件方面的实施例的形式。 而且, 本发明可釆用在一个或多个其 中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质 (包括但不限于磁盘 存储器和光学存储器等 )上实施的计算机程序产品的形式。

[227]

本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备(系统)、 和计算机程序 产品的流程图和 /或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程 图和 /或方框图中的每一流程和 /或方框、以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方框的结合。 可提供这些计算机程序指令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器, 使得 在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功 能的装置。

[228]

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理 设备以特定方式工作的计算机可读存储器中, 使得存储在该计算机可读存 储器中的指令产生包括指令装置的制造品, 该指令装置实现在流程图一个 流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备 上, 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机 实现的处理, 从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现 在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功 能的步骤。

[229]

以上所述, 仅为本发明的较佳实施例而已, 并非用于限定本发明的保 护范围。



[1]

The present invention discloses a billing implementation method based on a software defined networking evolved packet core (SDN EPC) network, said method comprising: a controller receiving billing rules sent by a billing rule generator, and binding the corresponding relationship between its own flow table and the billing rules; the controller engaging in table-entry setting for the flow table having billing rules bound thereto, and sends the post-setting flow table to a universal gateway (UGW); the controller receiving statistical results for the operations-occupied flow rate and/or occupation duration, which are based on the flow table and which are reported by the UGW, and, in accordance with the statistical results and the flow table billing rules, engaging in the billing of operations. The present invention also discloses an SDN EPC network-based billing implementation system.

[2]



权利要求书

1、 一种基于软件定义核心网 SDN EPC网络的计费实现方法, 所述方 法包括:

控制器接收计费规则发生器发送的计费规则, 并绑定自身的流表与所 述计费规则的对应关系;

所述控制器对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置, 并将设置后 的流表发送至通用网关 UGW;

所述控制器接收到所述 UGW上报的基于所述流表的业务占用的流量 和 /或占用时长的统计结果, 并依据所述统计结果及所述流表的计费规则, 对业务进行计费。

2、 根据权利要求 1所述的基于 SDN EPC网络的计费实现方法, 其中, 在所述控制器将设置后的流表发送至通用网关 UGW之后, 所述方法还包 括:

所述 UGW依据所接收到的流表及其计费方式,对业务数据占用的流量 和 /或时长进行统计, 并将统计结果上报至所述控制器;

其中, 所述计费规则包括所述计费方式。

3、 根据权利要求 2所述的基于 SDN EPC网络的计费实现方法, 其中, 所述计费方式包括: 基于流量的计费和 /或基于时长的计费。

4、 根据权利要求 3所述的基于 SDN EPC网络的计费实现方法, 其中, 对于基于流量的计费,

将所述控制器向所述 UGW发送的流表设置有净荷计数器表项,并设置 操作指示表项为: 指示 UGW统计数据包净荷的数量;

所述 UGW利用所述净荷计数器,对数据包净荷的数量进行统计; 当所 述控制器监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足设置的触发条件 时, 发送请求 UGW上报统计结果的消息至所述 UGW, 所述 UGW接收到 所述消息, 上报统计到的数据包净荷的数量至所述控制器;

所述控制器依据所述统计结果, 计算业务数据的流量使用情况。

5、 根据权利要求 3所述的基于 SDN EPC网络的计费实现方法, 其中, 对于基于流量的计费,

将所述控制器向所述 UGW发送的流表设置操作指示表项为: 指示 UGW启动 UGW自身的计数器对业务数据包的数量进行统计;

所述 UGW利用自身的计数器对业务流中的数据包的数量进行统计;所 述控制器监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足设置的触发条件 时, 发送请求 UGW上报统计结果的消息至所述 UGW, 所述 UGW接收到 所述消息, 上报统计到的数据包的数量至所述控制器;

所述控制器依据所述统计结果, 计算业务数据的流量使用情况。

6、 根据权利要求 3所述的基于 SDN EPC网络的计费实现方法, 其中, 对于基于流量的计费,

将所述控制器向 UGW发送的流表设置有定时器或流量门限值表项,以 及设置操作指示表项为:指示 UGW启动流表中设置的净荷计数器对数据包 净荷的数量进行统计、或指示 UGW启动 UGW自身的计数器对数据包的数 量进行统计;

所述 UGW启动所述定时器开始计时,并启动所述净荷计数器对数据包 净荷的数量进行统计、 或启动自身的计数器对数据包的数量进行统计; 所述 UGW监测所述定时器的定时时间到来时、或所述流量门限值到来 时, 将统计到的数据包净荷的数量或数据包的数量上报给所述控制器; 所述控制器依据所述 UGW上报的统计结果,计算业务数据的流量使用 情况。

7、 根据权利要求 3所述的基于 SDN EPC网络的计费实现方法, 其中, 对于基于时长的计费,

将控制器向 UGW发送的流表设置有时长计时器表项、监控定时器的表 项, 以及设置操作指示表项为:指示所述 UGW将数据包到达流表的时刻作 为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启动所述监控 定时器;

所述 UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始 时刻, 并启动所述时长计时器开始计时, 并在数据包完整接收后启动所述 监控定时器; 所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时, 所述时长计时器结束计时;

所述控制器监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足设置的触发 条件时,发送请求 UGW上报统计结果的消息,所述 UGW接收到所述消息, 将所述时长计数器统计的数据包的传输时长上报给控制器;

根据所述 UGW上报的统计结果, 控制器计算业务数据的使用时长。

8、 根据权利要求 3所述的基于 SDN EPC网络的计费实现方法, 其中, 对于基于时长的计费,

将控制器向 UGW发送的流表设置有定时器表项、时长计时器表项、监 控定时器表项, 以及设置操作指示表项为:指示所述 UGW将数据包到达流 表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启 动所述监控定时器;

所述 UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始 时刻, 并在数据包完整接收后启动所述监控定时器; 所述监控定时器监控 所述时长计时器的结束计时时刻到来时, 触发所述时长计时器结束计时; 所述 UGW监控所述定时器, 当所述定时器超时,将所述时长计时器统计到 的数据传输时长上报给所述控制器;

根据所述 UGW上报的统计结果, 控制器计算业务数据的使用时长。 9、 根据权利要求 3所述的基于 SDN EPC网络的计费实现方法, 其中, 对于基于时长的计费,

将控制器向 UGW发送的流表设置有监控定时器表项,以及设置操作指 示表项为: 指示所述 UGW上报数据传输开始时刻, 以及上报数据包传输完 成的结束时刻;

所述 UGW将数据包到达流表的时刻作为传输开始时刻,并在数据包的 完成接收后启动所述监控定时器; 所述监控定时器监控数据包传输完成的 结束时刻的到来, 并将所述数据包的传输开始时刻以及传输完成的结束时 刻上报给所述控制器;根据所述 UGW的上报结果,控制器计算业务数据的 使用时长。

10、根据权利要求 4或 5或 7所述的基于 SDN EPC网络的计费实现方 法, 其中, 所述用户状态信息包括以下至少一项: 用户位置、 接入网类型、 使用的费率时间段及服务质量;

所述计费统计信息包括以下至少一项: 用户的信用额度、 流量、 数据 包数量、 数据包净荷的数量、 数据包传输使用的时长、 数据包传输开始时 刻以及数据包传输结束时刻。

11、根据权利要求 7或 8或 9所述的基于 SDN EPC网络的计费实现方 法, 其中, 所述方法还包括:

所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输, 所述时长 计时器继续计时; 在所述监控定时器的定时时间到来后没有数据传输, 则 将所述定时时间到来的时刻作为所述时长计时器的结束计时时刻;

或者, 所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输, 所 述监控定时器继续监控数据包传输完成的结束时刻的到来; 所述监控定时 器的定时时间到来后流表中没有数据传输, 则将所述定时时间到来的时刻 作为所述数据包传输完成的结束时刻。 12、 一种基于软件定义核心网 SDN EPC网络的计费实现系统, 所述系 统包括: 计费规则发生器、 控制器、 通用网关 UGW; 其中,

所述计费规则发生器, 配置为生成用户业务的计费规则, 并发送所述 计费规则至所述控制器;

所述控制器, 配置为依据所述计费规则, 并绑定自身的流表与所述计 费规则的对应关系; 对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置, 并将设 置后的流表发送至所述 UGW;

所述 UGW, 配置为依据所述设置后的流表及其计费方式, 对业务占用 的流量和 /或时长进行统计, 并将统计结果上报至所述控制器;

所述控制器, 配置为依据所述 UGW 的上报结果及所述流表的计费规 则, 对业务进行计费;

其中, 所述计费规则包括所述计费方式。

13、 根据权利要求 12所述的基于 SDN EPC网络的计费实现系统, 其 中, 所述计费方式包括: 基于流量的计费和 /或基于时长的计费。

14、 根据权利要求 13所述的基于 SDN EPC网络的计费实现系统, 其 中, 所述计费方式为基于流量计费方式时;

所述控制器, 配置为将流表设置有净荷计数器表项, 以及设置操作指 示表项为: 指示 UGW 统计数据包净荷的数量; 并发送所述流表至所述 UGW;

相应的, 所述 UGW, 配置为接收所述流表, 并利用所述净荷计数器对 数据包净荷的数量进行统计;

所述控制器, 配置为监测到用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足 设置的触发条件时, 发送请求 UGW上报统计结果的消息至所述 UGW; 所述 UGW, 配置为接收到所述消息时, 上报统计到的数据包净荷的数 量至所述控制器; 所述控制器, 配置为依据所述统计结果, 计算业务数据的流量使用情 况。

15、 根据权利要求 13所述的基于 SDN EPC网络的计费实现系统, 其 中, 所述计费方式为基于流量计费方式时;

所述控制器, 配置为设置流表中的操作指示表项为: 指示 UGW 启动 UGW自身的计数器对业务数据包的数量进行统计; 并发送所述流表至所述 UGW;

相应的, 所述 UGW, 配置为接收所述 UGW, 并利用自身的计数器对 业务流中的数据包的数量进行统计; 所述控制器, 配置为监测用户状态信 息和 /或当前计费统计信息满足设置的触发条件时, 发送请求 UGW上报统 计结果的消息;

所述 UGW, 配置为接收到所述消息, 上报统计到的数据包的数量至所 述控制器;

所述控制器, 配置为依据所述统计结果, 计算业务数据的流量使用情 况。

16、 根据权利要求 13所述的基于 SDN EPC网络的计费实现系统, 其 中, 所述计费方式为基于流量计费方式时;

所述控制器, 配置为对流表设置有定时器或流量门限值表项, 以及设 置操作指示表项为:指示 UGW启动流表中设置的净荷计数器对数据包净荷 的数量进行统计、或指示 UGW启动 UGW自身的计数器对数据包的数量进 行统计; 并发送所述流表至所述 UGW; 并发送所述流表至所述 UGW; 相应的, 所述 UGW, 配置为接收所述流表, 并启动所述定时器开始计 时, 并启动所述净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、 或启动自身的 计数器对数据包的数量进行统计; 监测所述定时器的定时时间到来时、 或 所述流量门限值到来时, 上报统计到的数据包净荷的数量或数据包的数量 至所述控制器;

所述控制器,配置为依据所述 UGW上报的统计结果,计算业务数据的 流量使用情况。

17、 根据权利要求 13所述的基于 SDN EPC网络的计费实现系统, 其 中, 所述计费方式为基于时长计费方式时;

所述控制器, 配置为对流表设置有时长计时器表项、 监控定时器的表 项, 以及设置操作指示表项为:指示所述 UGW将数据包到达流表的时刻作 为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启动所述监控 定时器; 并发送所述流表至所述 UGW;

相应的, 所述 UGW, 配置为接收所述流表, 并将数据包到达流表的时 刻作为所述时长计时器的计时开始时刻, 并启动所述时长计时器开始计时, 并在数据包完整接收后启动所述监控定时器; 所述监控定时器监控所述时 长计时器的结束计时时刻到来时, 所述时长计时器结束计时;

所述控制器, 配置为监测用户状态信息和 /或当前计费统计信息满足设 置的触发条件时, 发送请求 UGW上报统计结果的消息;

所述 UGW, 配置为接收到所述消息, 将所述时长计数器统计的数据包 的传输时长上报给所述控制器;

所述控制器,配置为根据所述 UGW上报的统计结果,计算业务数据的 使用时长。

18、 根据权利要求 13所述的基于 SDN EPC网络的计费实现系统, 其 中, 所述计费方式为基于时长计费方式时;

所述控制器, 配置为对流表设置有定时器表项、 时长计时器表项、 监 控定时器表项, 以及设置操作指示表项为:指示所述 UGW将数据包到达流 表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启 动所述监控定时器; 并发送所述流表至所述 UGW; 相应的, 所述 UGW, 配置为接收所述流表, 并将数据包到达流表的时 刻作为所述时长计时器的计时开始时刻, 并在数据包完整接收后启动所述 监控定时器; 所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时, 触发所述时长计时器结束计时; 所述 UGW监控所述定时器, 当所述定时器 超时, 将所述时长计时器统计到的数据传输时长上报给所述控制器;

所述控制器,配置为根据所述 UGW上报的统计结果,计算业务数据的 使用时长。

19、 根据权利要求 13所述的基于 SDN EPC网络的计费实现系统, 其 中, 所述计费方式为基于时长计费方式时;

所述控制器, 配置为对流表设置有监控定时器表项, 以及设置操作指 示表项为: 指示所述 UGW上报数据传输开始时刻, 以及上报数据包传输完 成的结束时刻; 并发送所述流表至所述 UGW;

相应的, 所述 UGW, 配置为接收所述流表, 并将数据包到达流表的时 刻作为传输开始时刻, 并在数据包的完成接收后启动所述监控定时器; 所 述监控定时器监控数据包传输完成的结束时刻的到来, 并将所述数据包的 传输开始时刻以及传输完成的结束时刻上 ^艮给所述控制器;

所述控制器,配置为根据所述 UGW的上报结果,计算业务数据的使用 时长。

20、 根据权利要求 14或 15或 17所述的基于 SDN EPC网络的计费实 现系统, 其中, 所述用户状态信息包括以下至少一项: 用户位置、 接入网 类型、 使用的费率时间段及服务质量;

所述计费统计信息包括以下至少一项: 用户的信用额度、 流量、 数据 包数量、 数据包净荷的数量、 数据包传输使用的时长、 数据包传输开始时 刻以及数据包传输结束时刻。

21、 根据权利要求 17或 18或 19所述的基于 SDN EPC网络的计费实 现系统, 其中, 所述监控定时器:

配置为在定时时间到来之前流表中仍有数据传输时, 通知所述时长计 时器继续计时; 在所述定时时间到来后没有数据传输, 则通知所述时长计 时器将所述定时时间到来的时刻作为结束计时时刻;

或者, 配置为在定时时间到来之前流表中仍有数据传输, 继续监控数 据包传输完成的结束时刻的到来; 所述定时时间到来后流表中没有数据传 输, 则将所述定时时间到来的时刻作为所述数据包传输完成的结束时刻。

22、 一种计算机存储介质, 所述计算机存储介质中存储有计算机可执 行指令, 所述计算机可执行指令用于执行权利要求 1至 11任一项所述的基 于软件定义核心网 SDN EPC网络的计费实现方法。